Avanzando en la ciencia sobre los asteroides cercanos a la Tierra

Concepto artístico de un objeto cercano a la Tierra (NEO). Crédito: NASA / JPL.

El modelado de la forma y el movimiento de los asteroides cercanos a la Tierra es ahora hasta 25 veces más rápido gracias a la nueva investigación de la Universidad del Estado de Washington. 

Los científicos de WSU mejoraron el software utilizado para rastrear miles de asteroides y cometas cercanos a la Tierra, que se definen como dentro de 195 millones de kilómetros o aproximadamente 1,3 veces la distancia al sol. 

Su trabajo proporciona una herramienta nueva y valiosa para estudiar los asteroides y determinar cuál de ellos podría estar en un curso de colisión con la Tierra. 

Matt Engels, un estudiante de doctorado que ha estado trabajando con el profesor Scott Hudson en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de WSU Tri-Cities, es el autor principal de un artículo sobre la investigación en la edición de julio de Astronomy and Computing. 

A los investigadores les gustaría tener mejor información sobre los asteroides, incluido cuál de ellos podría estrellarse contra la Tierra. Las rocas también pueden proporcionar información científica valiosa, respondiendo preguntas fundamentales sobre la creación de nuestro sistema solar y brindando un vistazo a nuestro pasado planetario. Saber más sobre la composición individual de asteroides también podría abrir nuevas oportunidades para la posible minería de asteroides. 

La NASA mantiene un catálogo que incluye información sobre más de 20.000 asteroides y cometas cercanos a la Tierra. A mediados de la década de 1990, los científicos sabían de menos de 200 de esas rocas del espacio exterior, pero con mejores telescopios y más esfuerzos para estudiar, el número de asteroides conocidos ha crecido dramáticamente. 

Pero, solo hay una serie de artículos que describen asteroides individuales. Una vez que se descubre un nuevo asteroide, el modelado tarda varios meses, si no más, dijo Engels. La investigación es minuciosa. 

A mediados de la década de 1990, Hudson, quien tiene un asteroide que lleva su nombre, escribió la herramienta de software de modelado principal que los investigadores usan para describir los asteroides y su comportamiento. Mediante el uso de datos ópticos y de radar terrestres, el software ayuda a los investigadores a aprender información importante, como la posible composición mineral de un asteroide, la órbita actual y futura, la forma y cómo gira en el espacio. 

De hecho, Hudson fue coautor de un artículo publicado en Science que determinó que al menos un asteroide, 1950 DA, tiene una probabilidad muy pequeña de golpear la Tierra durante un período preciso de 20 minutos en marzo de 2880. 

"El software fue escrito para una súper computadora, por lo que es muy, muy lento", dijo Engels, quien saltó a mejorarlo para su proyecto de doctorado. "Puede tomar mucho tiempo hacer el modelado para sacar conclusiones de ello, y toma un tiempo procesar los datos para escribir un documento en primer lugar". 

La nueva versión del código funciona mucho más rápida. Los investigadores lo revisaron para que las operaciones funcionen simultáneamente en lugar de realizar una a la vez. Debido a que el trabajo es muy similar al de los gráficos cotidianos que usan los ordenadores modernos para obtener pantallas agradables, los investigadores transfirieron las operaciones a las unidades de procesamiento de gráficos de la computadora o GPU. 

Las GPU están diseñadas para realizar cálculos matemáticos y geométricos complejos para la representación de gráficos y tienen una enorme cantidad de poder para hacer cálculos paralelos. 

"Se está aprovechando la potencia que se usa en la representación de gráficos por ordenador", dijo Engels. "Es muy rentable y no necesita un súper computador. Puede usar una tarjeta gráfica de nivel de consumidor disponible por menos de $ 500". 

Las mejoras a los algoritmos también podrían usarse algún día para una variedad de otros propósitos, dijo Engels, quien trabaja como ingeniero de investigación en el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste, como para modelar sistemas en la red eléctrica o en la industria del gas y el petróleo. 

Engels está verificando el código con datos reales de asteroides. Espera tenerlo disponible para la comunidad astronómica a finales de este año. 

Fuente: Universidad del Estado de Washington,